字符串中等1 种解法

#8字符串转换整数 (atoi)

按前导空格、可选符号和连续数字的规则解析 32 位有符号整数，并在溢出时截断。

#字符串#模拟

原题

请你来实现一个 myAtoi(string s) 函数，使其能将字符串转换成一个 32 位有符号整数。

函数 myAtoi(string s) 的算法如下：

空格：读入字符串并丢弃无用的前导空格（" "）
符号：检查下一个字符（假设还未到字符末尾）为 '-' 还是 '+'。如果两者都不存在，则假定结果为正。
转换：通过跳过前置零来读取该整数，直到遇到非数字字符或到达字符串的结尾。如果没有读取数字，则结果为0。
舍入：如果整数数超过 32 位有符号整数范围 [−2³¹, 2³¹− 1] ，需要截断这个整数，使其保持在这个范围内。具体来说，小于 −2³¹ 的整数应该被舍入为 −2³¹ ，大于 2³¹− 1 的整数应该被舍入为 2³¹− 1 。

返回整数作为最终结果。

示例 1：

输入：s = "42"

输出：42

解释：加粗的字符串为已经读入的字符，插入符号是当前读取的字符。

带下划线线的字符是所读的内容，插入符号是当前读入位置。
第 1 步："42"（当前没有读入字符，因为没有前导空格）
         ^
第 2 步："42"（当前没有读入字符，因为这里不存在 '-' 或者 '+'）
         ^
第 3 步："42"（读入 "42"）
           ^

示例 2：

输入：s = " -042"

输出：-42

解释：

第 1 步："   -042"（读入前导空格，但忽视掉）
            ^
第 2 步："   -042"（读入 '-' 字符，所以结果应该是负数）
             ^
第 3 步："   -042"（读入 "042"，在结果中忽略前导零）
               ^

示例 3：

输入：s = "1337c0d3"

输出：1337

解释：

第 1 步："1337c0d3"（当前没有读入字符，因为没有前导空格）
         ^
第 2 步："1337c0d3"（当前没有读入字符，因为这里不存在 '-' 或者 '+'）
         ^
第 3 步："1337c0d3"（读入 "1337"；由于下一个字符不是一个数字，所以读入停止）
             ^

示例 4：

输入：s = "0-1"

输出：0

解释：

第 1 步："0-1" (当前没有读入字符，因为没有前导空格)
         ^
第 2 步："0-1" (当前没有读入字符，因为这里不存在 '-' 或者 '+')
         ^
第 3 步："0-1" (读入 "0"；由于下一个字符不是一个数字，所以读入停止)
          ^

示例 5：

输入：s = "words and 987"

输出：0

解释：

读取在第一个非数字字符“w”处停止。

提示：

0 <= s.length <= 200
s 由英文字母（大写和小写）、数字（0-9）、' '、'+'、'-' 和 '.' 组成

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解题主线

解析只消费数字前缀，首个非数字字符立即终止。
在执行 value * 10 + digit 前用阈值判断溢出，避免溢出后再补救。

解法 1：有限状态式顺序扫描

依次处理空格、符号和数字，累积前先检查 int 上界。

时间复杂度： O(n)
空间复杂度： O(1)

JAVA

final class Solution {
    public int myAtoi(String s) {
        if (s == null || s.isEmpty()) return 0;
        int index = 0;
        // 只跳过题目定义的前导普通空格。
        while (index < s.length() && s.charAt(index) == ' ') index++;

        int sign = 1;
        // 符号仅允许出现在数字前，且最多消费一次。
        if (index < s.length()
                && (s.charAt(index) == '+' || s.charAt(index) == '-')) {
            sign = s.charAt(index++) == '-' ? -1 : 1;
        }

        int value = 0;
        while (index < s.length()) {
            char current = s.charAt(index);
            // 首个非数字字符结束有效数字前缀。
            if (current < '0' || current > '9') break;
            int digit = current - '0';
            // 在乘十和加位前判断，避免 int 已溢出后再截断。
            if (value > (Integer.MAX_VALUE - digit) / 10) {
                return sign > 0 ? Integer.MAX_VALUE : Integer.MIN_VALUE;
            }
            value = value * 10 + digit;
            index++;
        }
        return sign * value;
    }
}

边界与易错点

只能跳过普通空格，不能把所有 Unicode 空白都视为题目定义的空格。
负数边界比正数多 1；检测到溢出时应按符号直接返回对应边界。

整理来源

由旧仓库源码复核、去重并整理；展示代码已按 Java 21 语义修正明显问题。

medium/Q008_Atio_str2num.java